[发明专利]一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法

权利要求书

1.一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法，其特征在于：采用全站式三维激光扫描仪，基于围堰目标监测区域设立控制点坐标，利用后视定向的方式将不同测站的点云统一至同一坐标系；在目标区域关键部位布设标靶球，自动提取标靶球心；利用数据库对不同监测时期点位数据的进行有效地管理，计算监测点位在围堰横向、纵向及竖直方向的位移变化量，并绘制变形曲线；利用灰色模型、BP神经网络模型对监测点位数据进行变形分析预测；基于点云信息提取断面线，进行基于线状要素的变形分析；选择兴趣区域建立不规则三角网模型，进行基于面状要素的变形分析，从而更为全面、直观地进行围堰的变形监测分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法，其特征在于：所述全站式三维激光扫描仪能够进行后视定向，基于围堰目标监测区域内设立的控制点坐标，能够将不同测站的点云统一至同一坐标系，不需要再进行坐标转换，同时确保不同时期的点云处于同一坐标系下。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法，其特征在于：在目标区域关键部位布设标靶球，确保不同时期外业扫描均能精细扫描到标靶球，根据点云强度信息、区域生长法自动提取标靶球心。

4.根据权利要求1所述的一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法，其特征在于：利用数据库管理不同时期的监测点位坐标，计算不同时期的同一监测点位在围堰横向、纵向及竖直方向的位移变化量，以日、周、月为单位计算变形速率，并输出报表以及变化曲线图。

5.根据权利要求1所述的一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法，其特征在于：基于多期监测点位数据建立灰色模型、BP神经网络模型，预测往后几期的变形情况，从而进行预报预警。

6.根据权利要求1所述的一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法，其特征在于：基于监测点位坐标，建立一个垂直于XOY的平面，将距离平面d以内的点云投影至该平面，得到断面线状点云，拟合成曲线，将同一位置不同时期的曲线进行对比分析。

7.根据权利要求1所述的一种基于三维激光扫描技术的围堰变形监测方法，其特征在于：选择关键区域的点云构建不规则三角网曲面，将同一区域不同时期的点云与曲面模型进行对比分析，通过计算所有点到面的距离，以一定的步长划分区段，并按不同的颜色显示，得到区域内整体变形情况。